科學家創造出真正的「星球大戰」式全息圖

圖片：CC0公共領域

全息電影，就像萊婭公主在《星球大戰：新希望》中投射的一部R2D2一樣，長期以來一直是科幻小說的大本營，但對我們大多數人來說，我們在全息照相方面的經驗可能只是一角錢大小的郵票在我們的護照和信用卡上。研究人員認為，通過使用能夠以自然材料無法實現的方式操縱光的「超表面」材料，研究人員認為他們終於看到了隧道盡頭的光，用於製作真正的全息電影。

東京農業科技大學（TUAT）的研究小組於8月3日在「 光學快報 」上發表了這一發現。

這些天，我們的錢，信用卡和護照上都掛著靜態全息圖。

這些「浮雕全息圖」以類似於壓印黑膠唱片的方式壓印在塑料上，可以用作安全裝置或使包裝紙閃爍，但它們以其低圖像質量，靜止圖像和有限的視角。儘管在大眾文化中無處不在，但在21世紀的第三個十年，我們還沒有真正的全息電影。

甚至在音樂會上越來越常見的流行歌手的「全息圖」也不是真正的全息圖，而是一種非常古老的戲劇技巧的更新版本，該技巧通過鏡子和光來欺騙眼睛-這種幻覺很容易被觀眾看到僅稍微移動到設置的一側。

但是東京農業技術大學的研究人員展示了一部真正的全息電影，其概念是受到19世紀最早的電影放映機順序播放的啟發。

概念的證明取決於所謂的超表面，這是一種只有幾納米厚的薄膜材料，其微觀結構是通過人工製造的，以提供自然產生的材料所沒有的特性，例如對光的巧妙操縱。超穎表面所涉及的重複圖案非常微小，其規模小於光的波長。是它們的形狀和特殊的排列方式，而不是像常規材料那樣，通過化學成分來改變超表面的光路。

研究人員「印製」了一個由金製成的，由金構成的超表面的48個矩形框的陣列，該框衍射出的雷射以產生真實的全息三維圖像出現在空中（就像萊婭公主一樣）。 ，可以從房間的大多數角度觀看。

每個超表面框架（使用一卷賽璐film膠片）都略有不同（使用48個地球旋轉的圖像）。通過以每秒30幀的速率（大多數直播電視中使用的幀速率）順序重建每一幀來回放全息電影。

開發該系統的工程師之一巖田健太郎說：「我們使用氦氖雷射作為光源，產生微紅色的全息圖像。我們希望它可以從任何角度觀看：「整個半球」 3D投影。」

電子束光刻印表機還花了六個半小時來繪製48幀圖像，這是一個非常短的膠片循環播放的過程。研究人員認為，一部六分鐘的全息電影將耗時800多個小時。

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